Quantum bayesian reinforcement learning

Dissertação de mestrado em Engineering PhysicsReinforcement learning has had many recent achievements and is becoming increasingly more relevant in the scientific community. As such, this work uses quantum computing to find potential advantages over classical reinforcement learning algorithms, using Bayesian networks to model the considered decision making environments. For this purpose, this work makes use of quantum rejection sampling, a quantum approximate inference algorithm for Bayesian networks proposed by Low et al. [2014] with a quadratic speedup over its classical counterpart for sparse networks. It is shown that this algorithm can only provide quantum speedups for partially observable environments, and a quantum-classical hybrid lookahead al gorithm is presented to solve these kinds of problems. Moreover, this work also includes both sample and computational complexity analysis of both this quantum lookahead algorithm and its classical alternative. While the sample complexity is shown to be identical for both algorithms, the quantum approach provides up to a quadratic speedup in computational complexity. Finally, the potential advantages of this new algo rithm are experimentally tested in different small experiments. The results show that this speedup can be leveraged either to improve the rational decision-making skills of agents or to reduce their decision-making time due to the reduction in computational complexity.A aprendizagem por reforço tem recentemente alcançado muito sucesso e a tornar-se cada vez mais relevante na comunidade científica. Este trabalho tira proveito da computação quântica para encontrar potenciais vantagens do seu uso comparativamente a algoritmos clássicos de aprendizagem de reforço. Nesta procura por vantagens, são utilizadas redes Bayesianas para modelar os ambientes de tomada de decisão considerados. Para este propósito, é utilizado o algoritmo de quantum rejection sampling, um algoritmo para inferência aproximada em redes Bayesianas proposto por Low et al. [2014] com um speedup quadrático comparativamente ao equivalente clássico para redes esparsas. É mostrado que este algoritmo quântico de inferência apenas tem vantagem na sua aplicação a ambientes parcialmente ob serváveis, e é apresentado um algoritmo híbrido clássico-quântico de lookahead para resolver este tipo de problemas. Para além disto, é também incluída uma análise da complexidade de amostragem e complex idade computacional de ambos os algoritmos. Enquanto a complexidade de amostragem é idêntica para as duas abordagens, o algoritmo quântico apresenta um speedup na complexidade computacional que é quadrático no melhor dos casos. Por fim, as potenciais vantagens deste novo algoritmo são testadas em experiências de pequena dimensão. Os resultados mostram que este speedup pode ser utilizado tanto para melhorar a capacidade de tomada de decisão de agentes como para diminuir o tempo de tomada de decisão dos mesmos devido à redução da complexidade computacional

Homem, a ciência e a bioética

O Homem actual continua com a (e pela) ciência, a gozar das inovações que quase diariamente ela lhe proporciona, a acreditar no seu potencial benéfico, a investir no seu fomento, a aceitá-la como indiscutível e dogmático factor do seu próprio desenvolvimento. Mas o uso de algumas descobertas científicas, vieram demonstrar que a ciência nem sempre se faz a favor, mas algumas vezes contra o Homem. A ficção tornou-se realidade e ao Homem parece nada ser impossível. Os únicos limites apontados à ciência são os que ela própria encerra, decorrentes de conhecimentos ainda não plenamente desenvolvidos e capacidades ainda não totalmente dominadas. Mas estes limites intrínsecos à ciência afinal são sempre provisórios e ultrapassáveis. É neste progresso desenfreado que urge dominar, orientar o seu desenvolvimento, o que exige o estabelecimento prioritário de limites nas área de investigação a empreender. O problema do aparente irreprimível progresso científicotecnológico vem a ser travado pela bioética, entendida então primariamente como um meio de imposição de limites à ciência, através da criação de orientações diversas de pensamento e de acção que determinam modos de pensar e agir, de interpretar e de intervir, às vezes bem distintos entre si, e de normas que regulamentam algumas intervenções. O problema que se evidencia então como prioritário é o de defender a dignidade do Homem, de preservar a sua identidade face ao perigo eminente da sua artificialização. Exige-se assim uma reflexão sobre a especificidade do ser Homem que venha a possibilitar, com uma legitimidade acrescida fundada na identidade do Homem, o estabelecimento de parâmetros para a intervenção científico-tecnológica. Esta só se justificará na medida em que promova as condições de realização do Homem, que contribua para a perfectibilidade do seu modo de ser e de existir

Referees’ emotions and performance perception: the importance of stress and cognitive appraisal

The tasks referees must perform are both complex and very important, and are usually associated with high levels of stress. In this study, we aimed to understand the role of stress and cognitive appraisal on referees’ emotions and sports performance perception before the realization of a game. We adopted a critical incident methodology to understand how referees adapt to the stress related to their next game. The study included 708 football referees (646 males), aged between 18 and 53 (M = 26.81; SD = 7.32). We evaluated sources of stress, cognitive appraisal, emotions, and perception of individual performance. Regression analyses pointed out that stress was a main predictor of negative emotions, cognitive appraisal was a predictor of both negative and positive emotions, and that cognitive appraisal also contributed to comprehend the perception of individual performance. In sum, stress and appraisal are important factors to understand the stress experience of referees.La tarea de un árbitro se asocia con un alto estrés. En este estudio buscamos comprender el papel del estrés y evaluación cognitiva en las emociones y percepción del rendimiento deportivo de los árbitros antes de un partido. Adoptamos una metodología de incidentes críticos para analizar se adaptan al estrés relacionado con su próximo juego. El estudio incluyó a 708 árbitros de fútbol (646 hombres), de entre 18-53 años (M = 26,81; DE = 7,32). Evaluamos las fuentes de estrés, evaluación cognitiva, emociones y percepción del desempeño individual. El análisis de regresión mostró que el estrés fue el principal predictor de las emociones negativas, la evaluación cognitiva fue un predictor de las emociones negativas y positivas y que la evaluación cognitiva también contribuyó a comprender la percepción del desempeño individual. En resumen, el estrés y la evaluación son factores importantes para comprender la experiencia de estrés de los árbitros.This study was conducted at the Psychology Research Centre (CIPsi/UM) School of Psychology, University of Minho, supported by the Foundation for Science and Technology (FCT) through the Portuguese State Budget (UIDB/01662/2020)

Eficácia e segurança no uso da acupunctura como meio anestésico em medicina dentária: revisão da literatura

Introdução: A Acupunctura, enquanto área terapeutica mais popular na arte de cura na Medicina Tradicional Chinesa, tem sido amplamente utilizada para tratar variadíssimas patologias. A Acupunctura, de acordo com a nova terminologia da Organização Mundial da Saúde, é considerado um método de tratamento complementar. Nas últimas décadas têm surgido diversos estudos que se debruçam sobre a utilização da Acupunctura como meio anestésico, nomeadamente na Medicina Dentária. Objetivo: O presente trabalho visou rever os conceitos associados ao uso da Acupunctura na Medicina Dentária, enfatizando as suas vantagens e limitações e explorar as potencialidades da Acupunctura como meio anestésico em Medicina Dentária. Os objetivos deste trabalho consubstanciam-se em i) estabelecer uma comparação entre os estudos publicados, concretamente entre (1984-1999) e publicados recentemente (2000-2016) e ii) averiguar acerca da eficácia da Acupunctura como meio anestésico em Medicina Dentária. Conclusão: A Acupunctura enquanto técnica de intervenção na Medicina Dentária tem sido relevante devido ao grande número de trabalhos científicos publicados recentemente, que muito têm contribuído para a sua compreensão enquanto meio anestésico. Um grande número de profissionais já aderiu a esta prática, dado que esta apresenta resultados positivos no Tratamento de Distúrbios Temporomandibulares, Xerostomia, Nevralgia do Trigémeo, entre outras patologias odontológicas, e na diminuição do consumo de medicamentos pelos efeitos analgésicos e inflamatórios. O valor da Acupunctura como meio anestésico em Medicina Dentária deve ser tido em linha de conta, pois os estudos sugerem que esta pode ser uma alternativa valiosa, na medida em que representa uma terapia complementar satisfatória no tratamento da dor. Metodologia: A pesquisa bibliográfica foi efetuada nos motores de pesquisa da PubMed, B-On e ScienceDirect no período compreendido entre janeiro de 1984 e fevereiro de 2016 com um limite temporal de 32 anos. Dos 760 artigos encontrados foram selecionados 148 conforme os critérios de inclusão.Introduction: Acupuncture, as the most popular area in the healing art of Traditional Chinese Medicine, has been widely used to treat extensive range conditions. Acupuncture, according to the new terminology of the World Health Organization, is a complementary treatment method. In recent decades, several studies focused on the use of acupuncture as anesthetic, particularly in dentistry. Objective: This study aimed to review the concepts associated with the use of acupuncture in Dentistry, emphasizing its advantages and limitations, and exploring the potential of acupuncture as anesthetic. The objectives of this study are: i) a comparison between the studies published, namely being (1984-1999) and recently published (2000-2016) and ii) find out about the efficacy of acupuncture as a means anesthetic in dentistry. Conclusion: Acupuncture, as an intervention technique in dentistry, has been significant due to the large number of scientific papers recently published that have greatly contributed for it understanding as a means anesthetic. A large number of professionals have joined this practice, because of it positive results in the treatment Temporomandibular Disorders, Xerostomia, trigeminal neuralgia, and other dental diseases, as well as reducing the consumption of drugs by analgesics and inflammatory effects. The value of acupuncture as anesthetic in dentistry should be appreciate; because studies suggest that may be a valuable alternative to the extent that is satisfactory adjunctive therapy in the pain treatment. Methodology: The literature search took place in the search engines as PubMed, ScienceDirect and B-On in the period between january 1984 and february 2016 with a time limit of 32 years. Of the 760 articles found, were selected 148, according to inclusion criteria

Spirituality in Agri-food sector: a complementary vision of slow food principles

The goal of this paper is to develop a better understanding on the potential to recognise a fourth principle encompassed by the slow food movement – agri-food philosophy – supported in three factors: spirituality, socialization, and knowledge. Twenty-four national experts from business, administration and academic backgrounds have contributed their thoughts over three rounds: the first round was to auto-evaluate the degree of knowledge and the contributions of each expert, improving the design of the final questionnaire, which was answered in two successive rounds in a set of 105 statements. Statistical measures (arithmetic mean, standard deviation and coefficient of variation) were used. The results allowed to predict that until 2027 for the new principle purposed – Philosophical Dimension, the value of food will involve, the "training of taste" and the "wise gourmand" of food traditions and artisans. This scenario can occur in (89.4%) as a Socialization factor.On the other hand, based on the spirituality factor, the experts panel states that food associated with physical exercise and meditation will be, in 2027, the most important axes for achieving harmony of being. It will be a trend with the possibility of occurring around 82.8%.In contrast, one of the trends pointed out by the expert panel is that the food purchase decision will be based on individual beliefs. This trend has an 80.4% probability of occurring.Additionally, in 2027, the several forms of human sensations (e.g., smell, taste, vision) will influenced the perception of food consumption. This trend has an 76.5% probability of occurring.As a result of the knowledge factor, it was concluded that a standard of conduct assumed by all stakeholders will be possible based on full transparency (from raw materials to consumption) and access to true information. This trend can occur in 88.9%

Spirituality, Socialization and Knowledge: a Philosophical Approach to the Slow Food Agri-food System

The goal of this paper is to develop a better understanding on the potential to recognise a fourth principle encompassed by the slow food movement – agri-food philosophy – supported in three factors: spirituality, socialization, and knowledge. Employing a Delphi method to forecast if this new principle might constitute a future trend in agri-food systems, in a ten years timeframe, twenty-four national experts from business, administration and academic backgrounds have contributed their thoughts over three rounds. The results allowed to predict several trends associated with each of the three factors. Firstly, regarding the Socialization factor, findings revealed the growing importance given to three trends: the value of food, the "training of taste" and the "wise gourmand" of food traditions and artisans. This scenario can occur in 89.4%. Secondly, and concerning the Spirituality factor, the panel of experts validated that food associated with physical exercise and meditation will be the most important axes for achieving harmony of being. This trend observes can occur 82.8%. Finally, and in relation to the Knowledge factor, it was concluded that a standard of conduct assumed by all stakeholders will be possible based on full transparency (from raw materials to consumption) and access to true information. This trend can occur in 88.9%. This research allowed to conclude that there is space to reflect on the importance of philosophical standpoints to forecast trends in future agri-food systems. More importantly, it can stimulate serious and deeply critical thinking about the current state of agri-food systems and contribute to help and develop new research approaches, on the need to promote changes, not only in lifestyles and food consumption, but mainly in establishing and improving more transparency in all types of agri-food systems

O contributo da TC de perfusão na avaliação tumoral

O aparecimento da Tomografia Computorizada (TC) Multicorte no início dos anos noventa veio revolucionar os estudos crânio-encefálicos, possibilitando a avaliação funcional da hemodinâmica cerebral através dos estudos de perfusão.Com a natural evolução dos equipamentos de TC e dos softwares comerciais de análise de imagem foi crescendo o campo de aplicabilidade da TC de perfusão, surgindo os sistemas de análise fisiológica, úteis no estudo da vasculatura tumoral. Na actualidade, a TC tem provas dadas no diagnóstico de patologias tumorais, mostrando-se útil na caracterização da lesão primária e das possíveis metástases associadas, na avaliação do risco e na monitorização da resposta terapêutica, revelando-se um excelente indicador da angiogénese tumoral. Os estudos de perfusão são obtidos através da monitorização do comportamento de um bólus de contraste iodado através da vasculatura tumoral e os dados e correntes do padrão de distribuição deste no tecido tumoral podem fornecer informações relativas às suas propriedades fisiológicas